我们为什么大量进口高端螺栓生产设备，究竟有什么难的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-10-08 07:49 标签： 高端螺栓

资料图：国外大飞机数字化装配

资料图：当今很多装备还依赖螺栓固定

今年前八月份，我国机械工业实现利润1.14万亿，比去年同期增长14.12%；在进出口方面，2016年机械工业出口额2727亿美元，进口额3748亿美元，顺差1021亿美元。数据看似漂亮，但“老机械工业人”、中国机械工业联合会特别顾问蔡惟慈却高兴不起来。

“螺栓是连接零件的紧固件。但小小螺栓，在我国高端装备上几乎需要100%进口。为什么？”在10月28日召开的智能制造发展研讨会上，国家973项目首席科学家、中国工程院院士谭建荣、蔡惟慈从不同角度回答了这个问题。

10月28日在济南召开的智能制造发展研讨会上，蔡惟慈告诉科技日报记者：“低压电器、紧固件、轴承等量大面广的基础元器件和零部件虽大量出口，但其中高端产品却必须进口。几乎每个小行业都存在着低端大量出口，高端不得不大量进口的现实。”他认为，在“中国制造2025”所部署的五大工程中，各地普遍存在着智能制造热、工业强基冷、创新驱动难的现象，在机械工业由大到强的进程中，创新能力弱和基础不强仍然是主要制约因素。

国家973项目首席科学家、中国工程院院士谭建荣则从另一角度关注到这一问题，“高精度、大尺寸等关键零件的精密加工需要高端锻压机床，后者也是重大工程的基础，但随着我国高精度、深拉伸、超低速等极端工况的需求增加，我国锻压机床自主设计开发面临困难重重。”

他列出一组数据：2016年我国金属加工机床外贸逆差45亿美元，仪器仪表逆差126亿美元，汽车逆差更高达338亿美元，高端供给不足矛盾突出。他又以高速力机为例，在日本，这种广泛应用在小型精密零件的冲压加工的设备，在8mm冲程100KN压力下滑块速度可达每分钟4000次，而我国产品的最高速只有每分钟1200次。更宏观的事实是，欧美锻压机床数字控制化率可达80%，而我国只有不到30%。

蔡惟慈认为，“中国制造2025”要求的优质制造不仅仅取决于管理，更有赖于高水平的基础制造能力支撑。“没有高水平的基础零部件、基础材料、基础工艺及基础机械的支撑，就无法改变中国制造‘低档货’的形象。”他说。

不过，可喜的是，一些骨干企业与时俱进，不断破解上述难题。无论是谭建荣还是蔡惟慈都提到了一个国企——济南二机床集团。以上世纪50年代中国第一台龙门刨床、第一台机械压力机为肇始，“济二”先后研制出450余种中国首台（套），承担了11项国家科技重大专项，大型冲压冲备国内市场占有率达80%，直至成为世界三大数据冲压装备商之一。

“济南二机床是我国机床行业的一面旗帜，也是机床行业少有的常青树。他们依靠自主创新、服务型制造和开放式发展向外界展示了一个传统的机床骨干企业是怎样由大变强，成为行业领跑者的历程。”蔡惟慈说，这是一个值得借鉴的案例。

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螺栓是机械设备中应用最广泛的零部件，看上去不起眼，里面学问真的不少，人家说的小螺栓，大学问真的不假。标准中定义了常用螺栓的性能等级有10种，即3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9级，8.8级及以上的被称为高强度螺栓，高强度螺栓在应用中一直承受比较高的应力，对原材料/热处理/螺纹加工/表面防腐处理/防松/摩擦系数控制都有很高的要求。

原材料要求有害气体含量控制的非常低，材料纯净度要求很高，非金属夹杂控制到很低的程度，需要电渣重熔和真空脱气才能满足要求。

热处理之后既要保证比较高的强度和韧性，又要保证表面不增碳或脱碳，也就是表面硬度和心部硬度不能差太多，这就在热处理过程中很好的控制碳势力，这是我们比较难做到的。

螺纹加工，螺栓一般选用滚压螺纹的方式加工，并且要求在热处理后加工螺纹，这就难了，对模具要求很高，一般的模具磨损会比较快，国外的模具耐磨损性能更好，多次使用之后还能保持比较高的精度，这也是我们需要提高的。

表面防腐处理，高强度螺栓是不能用电镀进行表面处理的，这样会引起氢脆，一般用要求高的都是达克罗或久美特，这两种处理都是国外的专利，你要光明正大的用是要交专利费的。

防松，我们比较熟悉的是hardlock的双楔形螺母，这个是日本的专利产品，施必牢也有锁紧螺母，对不起这也是专利保护的，还有nordlock有种双叠防松垫圈，也是有专利保护。

摩擦系数控制，这个影响因素比较多，螺纹加工，表面处理，润滑等因素都会影响摩擦系数，摩擦系数直接影响螺栓的扭矩系数，也即螺栓预紧力的控制精度。这个摩擦系数的控制也是一个难点，国外能把扭矩系数控制在0.11到0.15之间。

对于一些特殊的应用场合，普通的螺栓是不能用的，比如高温场合，因为高温蠕变会严重影响螺栓的预紧力，这时就需要选用特殊材料设计特殊的螺栓了，这是我们国家的短板，大部分依赖进口。

不可否认我国工业技术水平正在飞速发展，目前已经有一些企业个别领域和国外企业水平很接近了，fastenal也在中国找代工做螺栓产品。

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